美国空军测试飞行员学校的历史

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位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地的美国空军试验飞行员学校最近庆祝了其成立75周年。 (空军照片)

美国空军测试飞行员学校是空军高级飞行员,导航员和工程师学习的地方,他们学习如何进行飞行测试并生成执行测试任务所需的数据。人的生命和数百万美元取决于计划和执行测试任务的认真程度。试飞学校的综合课程是飞行测试和评估成功的基础。

早年
除非知道其飞行特性,否则飞机-任何飞机-绝对是无用的。哪位飞行员会在不知道失速,良好特性和特质的情况下将飞机升空?除此之外,还必须先了解其性能水平,然后才能进行任何有利可图的使用:它可以飞行多高和多快,是的,而且还要有其最佳的爬升速度,其最有用的高度,其承重能力,飞行的可靠性。

只要美国拥有军用飞机,它就需要熟练的试飞员。最早的时候,全美空军由两架怀特双翼飞机和几名官兵组成,驻扎在美国陆军信号兵团的小型航空部门。这些坚定的飞行员进行了自己的测试和维护,并经常互相教对方如何飞行。第一次世界大战以及突然意识到欧洲国家在航空领域遥遥领先的事实迅速结束了这种舒适的安排。

1914年,陆军在圣地亚哥的北岛建立了第一家专门的航空研发机构。第一次世界大战结束之前,它已将功能转移到俄亥俄州代顿的McCook Field,并建立了令人印象深刻的航空工程实验室。在那里,大约有12至15名陆军测试飞行员在麦库克(McCook)臭名昭著的短于1,000英尺的草跑道上飞行,进行了开发和评估任务,并进行了重大研究项目。这些航空先驱人物包括吉米·杜利特尔(Jimmy Doolittle),约翰·麦克雷迪(John Macready)和哈罗德·哈里斯(Harold Harris)中尉,其中一些是业内最优秀的飞行员。

测试飞行员学校洛克希德P-80流星。 (空军照片)

航空的黄金时代
随着美国航空在1920年代开始飞速发展,陆军发现自己越来越难以跟上民用发展的步伐。私人赛车开始挑战陆军追击舰,而美国最好的设计和研究工作大部分都由私人公司完成。

麦库克球场变得太小了,无法用于现代飞机,因此,新成立的物资部在附近的赖特球场开发了另一套航空开发设施。尽管新地点有更多空间用于设施和飞行活动,但该国大部分的基本飞行研究很快就移交给了民航国家航空咨询委员会。在1920年代和1930年代初期,许多航空公司在全国各地兴起,并受到鼓励对自己的产品进行飞行验证。

1934年,贝克委员会结束了陆军发展自己的飞机的做法,而母队司减少了自己的飞行测试职责,以验证私人制造商的飞机性能并进行少量的研究飞行。这些活动是由飞行测试科中一支由五到六名试飞员组成的小而干劲的干部在一个或两个飞行测试工程师的协助下进行的。

美国空军试验飞行员学校49C级成员:从左到右:约瑟夫·约翰“Tym” 蒂姆czyszyn, 1st Lt. Thomas Blazing, 1st Lt. Richard Dennen, and Capt. Harold Killian. The photograph is taken sometime in 1949. (Air Force photograph)

在经历了大萧条的1930年代,美国陆军航空兵从各种渠道中选择了其测试人员。它的一些最聪明,最熟练的飞行员继续自愿承担严格的职责,这被技术要求和新前沿的兴奋所吸引。其他人,通常是讲师飞行员,仅被分配到该工作。有时候,一个刚从飞行学校毕业的迷茫的新秀在去代顿的路上发现自己。其中之一,唐纳德·普特中校,后来回忆说:“……突然之间,我接到命令向代顿汇报……我对表现为试飞员没有任何兴趣。”尽管如此,他还是成为一名,在经历中幸存下来,并以三星级的等级退休。

这些人在空中技巧也同样出色。尽管在两次世界大战之间,飞机的测试正迅速发展成为一门学科科学,但对飞行员的培训绝对倾向于非正式的。

首先向进来的飞行员展示飞行路线,然后告知他们要获得每种可用飞机的资格,这是一个小时的飞行时间和五次着陆。新手完成这项任务后,飞行测试工程师将解释该部门的飞行技术和数据收集方法,然后飞行员将开始常规飞行任务。并没有特别想要正式的工程背景,也没有期望飞行员做出很多判断-仅遵循卡片上的指示并据此飞行飞机。回到地面后,测试飞行员将编写自己的数据,然后与工程师讨论。一两年之内,新飞行员将作为“功能性”测试飞行员担任学徒,执行常规任务,直到他逐渐被公认为专业人士为止。

巴斯·奥尔德林(Buzz Aldrin),1971年7月至1972年2月,是许多著名指挥官中的第一人

再次,战争
这种随意的节奏一直持续到另一次世界大战的蓬勃发展的需求再次迫使人们迈向更高的专业水平。经验丰富的测试飞行员和工程师开始系统地培训新手,并将其设置为评估性能水平已经众所周知的飞机的任务。如果新飞行员的报告可以接受,他将立即开始工作。赖特菲尔德(Wright Field)飞行科负责人欧内斯特·沃伯顿(Ernest K. Warburton)上校决心进一步使这一过程正规化。受皇家空军的启发,他在战争压力下刚刚在博斯combe Down成立了帝国测试飞行员学校,他决心效仿。对飞行测试界的许多人来说,标准化的需求已变得显而易见,美国空军航空技术服务司令部于1944年9月9日成立了飞行测试培训小组。后来担任其司令。

新学校最初只有三到四名教员,他们建立了一个正式的为期三个月的课程,强调性能飞行测试理论和飞行员技术。很快形成了一个基本模式,该模式适用于接下来的五十年:在教室中度过的时间随着在驾驶舱中的时间而交替,以实用的方式应用新近呈现的课程。

头等舱使用可靠的T-6教练机。上完一堂课后,学校改名为飞行表演学校,并在附近的范达利亚市立机场(现为代顿国际机场)住了宿舍。它在那里呆了一年,增加了P-51,B-17和B-25。

1994年4月至1996年8月,吉姆·杜利特尔三世(Jim Doolittle III),另一名TPS指挥官。

在此期间,阿尔伯特·博伊德上校已成为飞行测试部主任。博伊德本身就是一位经验丰富的试飞员,以其严格的专业水准和纪律严明的军事领导才能在整个陆军航空兵中广为人知,可以将最旺盛的年轻飞行员转变为稳定的专业人员。博伊德后来被称为“现代空军飞行测试之父”,是帮助陆军应对巨大技术飞速发展的正确人选。他首先亲自选择了新飞行员,然后将他们分配到飞行测试部的加速服务测试部门。那些在他的审查下幸存下来并继续符合他严格的标准的人,然后发现自己在教室里接受了正式培训。

当博伊德(Boyd)应对战时工作量激增时,莱特菲尔德(Wright Field)的飞行员和工程师团队正在向南加州的Muroc Dry Lake进发。

在莫哈韦沙漠上空晴朗而拥挤的天空中,该国的前两架喷气式飞机,首先是贝尔的先驱P-59,然后是洛克希德优雅的新型P-80的开发工作已经开始。这些飞机凭借其推进技术的量子优势,已经开始在整个飞行测试领域内推动快速发展。越来越多的飞行员不得不将飞行技能与训练有素的工程师相结合,以便对他们所遇到的现象具有实用的技术知识,并将其转化为设计师和工程师的语言。飞行表演学校在1946年为其课程开发了为期四个月的稳定与控制课程,并在一年后将P-80流星添加到了学校的机队中。

查克·耶格尔(Chuck Yeager),1962年7月至1968年7月,是另一位著名的TPS指挥官

西移
在整个战争中,美国军事航空发展的重点已逐渐向西转移,转向西海岸的大型飞机公司。

由于Muroc空军基地提供了理想的飞行环境,越来越明显的是,莱特菲尔德(Wright Field)应该将其整个飞行测试业务移至那里-以及其试飞学校。 1949年9月,博伊德(Boyd)被选为准将,并接任Muroc空军基地的指挥官,他开始准备将新改名的空军装备司令部实验试验飞行员学校向西迁移。

两年后,安排已经完成,学校于1951年2月4日移至新改名的爱德华兹空军基地。两架飞机随同调动,训练机构将其安置在位于后来被称为南基地。两个月后,空军创建了空军研究与发展司令部,并分配了所有R&D活动到新的组织。 ARDC承担了对该基地的行政控制,学校的正式名称也再次更改为ARDC实验测试飞行员学校。

如果学校的新家是由远离城市娱乐场所的摇摇欲坠的战时建筑组成的,那么至少其飞行环境是一流的。爱德华兹干湖(Edwards Dry Lake)巨大的6乘12英里长的广阔区域,为基地的跑道提供了一种舒适的选择,并且不久将建造一条新的15,000英尺长的混凝土地带(美国最长的混凝土地带)。

TPS校友Joe Engle,61C级,III级

飞行的天气同样非常好。在开学的头七个月中,学校因天气恶劣而仅损失了两天的飞行时间。由于通常早上的空气比较顺畅,因此将每日计划更改为驾驶舱中的早晨,然后是教室中的下午。但是,学生飞行员很快发现,由于数据缩减的繁琐,在一定程度上抵消了晴朗空气和整洁空域的乐趣。每次测试或训练飞行后,必须费力地转录胶片或示波器纸上记录的大量数据点,然后手工将其缩小为连贯的报告,这很容易成为课程中最受欢迎的部分。

搬到爱德华兹空军基地后不到一年,学校的名称再次更改为美国空军实验飞行试验飞行员学校。

此更改比看起来可能要重要得多。在整个早期阶段,学校与飞行测试部门共存,该部门为大部分学生提供服务。即使移至爱德华兹(Edwards)之后,也只是从当地考试支持中队的志愿者中选出了许多学生。但是,现在,学校开始从整个空军领域吸引更多的候选人。更重要的是,严格遵守了入学要求,并且甄选过程变得竞争激烈,就像今天一样。候选人不仅必须是出色的飞行员,而且还必须满足严格的学术要求-越来越明显的是,只有最优秀和最聪明的需求才适用。

现在,即将到来的学生发现自己面对着诸如飞行力学,微积分和超音速空气动力学等学科的加速课程。更为苛刻的要求很快得到了回报:学生的辍学率直线下降,毕业生的敬业精神进一步提高。试点学校在世界上少数此类机构中排名第一。

在整个1950年代,学校不断发展,以满足大量新飞机投入使用的需求-爱德华兹空军基地的黄金时代。然而,用高性能飞机更新TPS机队的努力常常令人沮丧,并且购置飞机已成为学校指挥官的聪明才智的长期挑战。久负盛名的T-33 T-Birds整整一代人都在使用它的飞行装备,但其其他教练员通常都是喷气式飞机和活塞式飞机的杂色系列。 1955年6月9日被改名为美国空军飞行试验飞行员学校的学校搬入目前在主基地的设施后,其设施得到了极大的改善。 1956年3月14日,TPS高兴地将其木制机库换成了新的专用教室和行政大楼,并且现在可以将其飞机从两个大型的第二次世界大战钢制机库之一中进行维修,该机库也已从南基地迁出作为爱德华兹空军基地的大型现代化项目的一部分。

TPS校友Gus Grissom,Class 56D

进入太空
一旦进入永久性宿舍,试验飞行员学校将继续发展其课程,以满足迅速变化的空军要求。甚至在1957年末人造卫星把世界的目光转向天堂时,美国空军仍在为超越大气层的飞行做准备:在第一次轨道飞行的两年内,X-15有望以空前的高度飞行,用于有翼飞机和X-20 Dyna-Soar计划开始了,旨在载人轨道飞行。

测试飞行员学校开始开发更多课程,以帮助新的测试飞行员应对新职责,该学校的六个月课程扩展到了八个。到1958年底,其学术课程已被广泛认为相当于大学航空工程最后两年的工作。还有更多。在此期间,随着空军逐步发展航空学说,一小支干部就开始建立其他课程工作的标准,以期使TPS毕业生能够胜任宇航员的任务。

这项运动在1961年10月12日全面结束,当时试验飞行员学校被更名为美国空军航空航天研究飞行员学校。现在课程已扩展到一年。进入美国首个正式的宇航员培训课程的美国军方飞行员发现,学校的传统性能和飞行质量课程现在只是一系列与空间有关的课程的序幕,例如热力学,生物宇航学和牛顿力学。新的和最新的飞机开始出现在飞行路线上,并获得了先进的计算机系统。首创的T-27太空飞行模拟器成为新课程的重点,可复制几乎所有在各种太空任务和飞行器中遇到的景象,声音和感觉。为了训练学生在大气层外的机动和重入问题,三架F-104星际战斗机被转换为NF-104;允许尾部放大的火箭发动机爬升到100,000英尺以上,该高度必须使用反作用控制喷头代替常规控制面。

现在,新课程需要整整一年的时间:第一阶段(实验测试飞行员课程)和第二阶段(航空航天研究飞行员课程),选择过程也相应地更加严格。工程,物理或数学科学学士学位现在是最低要求,甚至学校对各个学科的初步“复习”也被认为等同于一年的高级学习。

每年有300多份申请,不乏合格的候选人;所有人都有丰富的飞行经验,许多人都拥有高级学位。一名学生恰当地形容他开车努力的同学是“甲状腺功能亢进,超能力的长子。”甲状腺功能亢进症得到了回报:37位ARPS毕业生被选入美国太空计划,其中26位赢得了宇航员在太空中的翅膀。目前,美国宇航局已选择超过75名空军ARPS和TPS毕业生担任宇航员。

TPS校友,皮特·奈特(58C和63A级)

再出来
然而,在第一次登月之后,国家优先事项又逐渐开始改变。

政治和公众对载人航天计划的支持开始减少,军方失去了载人航天任务。

取消了高级的X-20 Dyna高空和载人轨道实验室计划,这是学校进行太空训练的重要原因。同时,在航空航天界,系统技术方法的兴起极大地开始重新定位传统方法的发展和购置现代飞机。显然,学校必须重新定位自己。逐渐地,航空航天研究飞行员学校开始不再强调其航天训练任务。 T-27模拟器被出售给NASA,1972年7月1日,ARPS逐渐消失。然后,学校获得了现在的称号,即美国空军试验飞行员学校。

一扇门关闭,另一扇打开
新一代飞机的复杂性急剧增加,抵消了太空飞行训练任务的结束。

在最初的几十年中,将飞机的基本结构,发动机,传感器,飞行仪表和控件以及武器视为单独的实体是合理的。然而,在1960年代和1970年代期间,机载计算机已迅速成为一种超越机载便利性的东西。计算机功能的急剧提高,加上先进的航空电子设备,意味着现在有必要通过其功能和能力(系统方法)来概念化新飞机。像B-1 Lancer轰炸机这样的飞机很快又进行了另一次范式更改,将所有新飞机的功能结合到一个单独的工作实体中:系统集成。这要求测试理念发生范式变化,并要求新的测试飞行员具备更多技能。同时,试飞员的管理职责不断增加。因此,学校一旦淘汰了不再需要的ARPS课程,便以当今美国空军试验飞行员学校所具有的学术结构取代了它。